Снижение шумообразования круглопильных деревообрабатывающих станков применением циркулярных пил с акустическими разрывами

• Автор: Виноградов, Иван Сергеевич
• Шифр специальности: 05.26.01, 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Содержание
Глава 1. Состояние вопроса защиты от шума
1.1. Введение
1.2. Методы оценки уровня шума деревообрабатывающих станков
1.3. Известные математические модели шумообразования деревообрабатывающих станков
1.4. Результаты экспериментальной оценки шума деревообрабатывающих станков
1.5. Практические методы снижения шума деревообрабатывающих станков
1.6. Выводы
1.7. Цели и задачи исследования
Глава 2. Методика расчёта параметров виброактивности круглых пил
2.1. Модельное представление пилы и схемы разрезания
2.2. Дифференциальное уравнение, описывающее процесс разрезания круглой пилой
2.3. Использование разностных схем численного решения уравнения для расчёта виброскорости
2.4. Алгоритм решения СЛАУ, полученной на основе разностных уравнений
2.5. Оптимизация геометрии акустических разрывов
2.6. Задача оптимизации оператора решений дифференциального уравнения со значениями во множестве сеточных приближений функции виброскорости
2.6.1. Метод редукции размерности задачи с помощью развёрток Пеано
2.6.2. Метод мультистарта
2.7. О прочности пил с акустическими разрывами
Глава 3. Результаты расчёта параметров виброактивности круглых пил различных конструкций
3.1. Расчётная оценка виброскорости пилы в процессе разрезания
3.1.1. Влияние скорости и глубины разрезания на виброскорость
3.1.2. Влияние геометрии акустических разрывов на виброскорость
3.2. Нахождение собственных частот дисковой пилы
3.3. Аналитическое решение уравнения для виброскорости
3.4. Выводы
Глава 4. Экспериментальные исследования спектров шума
4.1. Предлагаемая конструкция пил с акустическими разрывами
4.2. Методика проведения экспериментальных исследований
4.3. Результаты экспериментальных исследований
4.4. Выводы
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Глава 1. Состояние вопроса защиты от шума рабочих зон распиловочных деревообрабатывающих станков
1.1. Введение
Деревообработка - важная отрасль отечественной экономики, доля которой в общем объёме промышленного производства нашей страны составляет 4.4%. В деревообработке занято 1.5% трудоспособного населения и используется 13% технологического оборудования, применяемого в обрабатывающих отраслях промышленности. В условиях современного производства, когда зачастую используется устаревшее оборудование и технологии, положение в области охраны труда является неудовлетворительным. Участки и цехи с деревообрабатывающими станками можно отнести к категории, опасных, т.к. у этого оборудования в большинстве случаев на рабочих местах наблюдаются повышенные уровни шума.
Большую актуальность имеют экологические проблемы деревообрабатывающей промышленности - в частности, повышенные уровни шума в производственных помещениях. Необходимо отметить, что шум относится к одним из наиболее распространённых и неблагоприятных факторов условий труда, а добиться снижения его уровня до санитарных норм весьма сложно. За последние десятилетия наблюдается тенденция неуклонного роста шума за счёт увеличения мощности производственно-технологического оборудования. Согласно статистическим данным Госкомстата РФ, уровни производственного шума возрастают за каждые 5-10 лет на 5 дБ в среднем по всем отраслям промышленности. По прогнозам Министерства Труда РФ, тенденция роста уровня производственного шума сохранится и на ближайшие 40-50 лет.
Уровень шума и продолжительность его действия отражаются на здоровье и работоспособности человека. Повышенные уровни шума вызывают у рабочих на участках деревообработки такие профессиональные заболевания, как вибрационная болезнь и неврит слухового нерва. Продолжительное действие

фиксированный момент времени, к примеру, на первой секунде пиления, т.е. принимаем С = .
Из сказанного следует, что численное решение задачи (2.7) методом разностных схем может быть осуществлено на двумерной сетке [/,•»#(,], а не на
трёхмерной |>},^,**], что значительно облегчит разработку алгоритма решения и снизит вычислительные затраты разработанной нами компьютерной программы (см. Приложение).
Если в выражении (2.7) внести все операторы дифференцирования внутрь скобок и упорядочить слагаемые по степеням производных, получим выражение:

(д3У 1 д3У 1 д2У 2 д2У 1 ЭРО дВ (д2у V д2у V дУЛ
кдг3 г2 дгдср2 г дг2 г3 дер2 г2 дг у дг кдг2 г2 дер2 г дг';

гд3У 1 д2У дг3 +"
1 дУ 1 д3У
2 д2У
г дг г дг г дгдср г д(р

дчУ дг
1 д2У 1 д3У 2 дУ + - + -

2 д3У
г‘ дг2 г дг3 г3 дг
1 д2У г2 дг
1 д4У
6 д2У 2 д3У
г дгдср г дг дер г дер г дгдср

(2.10)

д2У V д2У V дУ
дг г дер г дг

дгу V д2У 2V д2У V дУ

дг г дгдср г дг г дер
г2 дг

1 дВ { д3У 1 д3У 1 д2У) В ( д4у 1 д4У 1 д3У )
I г дер кдг2дср г2 дер3 г дгдср; г кдг2дср2 г2 дер4 г дгдср2 ^

+ (1 -у)

дгдср
1 д2У 1 дУ
г дгдср г2 дер

+ (!-»') — дг
1 д3У 1 д2У
г дгдср2 г2 дер

-со2 ргНУ = 0,